پولیش لوله

مبانی هیدرودینامیک و متالورژی پرداخت سطح مقاطع استوانه‌ای

کیفیت سطح خارجی و داخلی لوله‌ها ارتباط مستقیمی با رفتار جریان سیال و دینامیک تنش در جداره استوانه دارد. در لوله‌های صنعتی تولیدشده به روش نورد گرم یا لوله‌های درزدار جوشکاری‌شده با فرآیند TIG و لیزر، وجود برجستگی‌های گرده جوش (Weld Bead) و اکسیداسیون حرارتی موضعی، باعث آشفتگی هیدرولیکی، ایجاد جریان‌های گردابی و افزایش چشمگیر ضریب افت دارسی-وایسباخ می‌گردد. در لوله‌های انتقال سیالات فوق‌خالص در صنایع داروسازی و لبنیات، ناهمواری‌های میکروسکوپی بزرگ‌تر از Ra ۰.۴ میکرومتر به عنوان پناهگاهی برای تجمع املاح، ته‌نشینی رسوبات کربناتی و لانه‌گزینی کلونی‌های میکروبی عمل می‌کنند.

عملیات پرداخت مکانیکی پس از مراحل ساخت و برش لوله استیل، قله‌های نوک‌تیز پروفیل زبری را تسطیح کرده و به یک سطح بلورین و آب‌گریز با حداقل چسبندگی تبدیل می‌نماید. در متریال‌های استنلس استیل ۳۰۴ و ۳۱۶L، اجرای یک سیکل مهندسی در بخش پرداختکاری استیل سبب برقراری مجدد پیوستگی لایه غیرفعال اکسید کروم (Cr2O3 Passive Layer) شده و پتانسیل بروز خوردگی شیاری و حفره‌ای را به صفر نزدیک می‌کند.

تکنولوژی پرداخت و سنگ‌زنی داخل لوله (Internal Tube ID Polishing)

جداره داخلی لوله‌های مورد استفاده در صنایع بیوتکنولوژی، داروسازی و خطوط لوله‌کشی پتروشیمی فارس، نیازمند پرداخت میکرومتری بسیار دقیقی است که از طریق سنترلس معمولی قابل دسترسی نیست. فرآیند پولیش داخلی به وسیله هدهای هونینگ هیدرولیکی مجهز به سنگ‌های سوپرفینیشینگ با ابعاد دانه‌بندی دقیق صورت می‌گیرد. در این فرآیند، حرکت دورانی سنگ هم‌زمان با ارتعاش محوری رفت و برگشتی، هرگونه خطوط طولی اکستروژن و برآمدگی ناشی از جوش ذوبی را تسطیح می‌نماید.

در فرآوری لوله‌های بدون درز مانیسمان (Seamless Tubes) در برابر لوله‌های درزدار (Welded Tubes)، پارامترهای پرداخت تفاوت‌های چشمگیری دارند. لوله‌های مانیسمان به دلیل ضخامت دیواره یکدست‌تر، مقاومت مکانیکی بالاتری در برابر فشار ابزار نشان می‌دهند؛ در حالی که در لوله‌های درزدار، منطقه متأثر از حرارت جوش (HAZ) دارای ساختار دانه‌بندی درشت‌تر بوده و مستعد ایجاد خطوط اعوجاجی است. کارشناسان ما با کنترل دقیق سرعت پیشروی و زاویه تماس سنگ‌های ساینده، همگنی کامل خواص سطحی را در تمام پیرامون لوله برقرار می‌سازند.

تجهیزات و متدهای پیشرفته سنترلس در پولیش لوله و شفت

پولیش استوانه‌ها بدون ایجاد انحراف و پخ‌خوردگی، نیازمند ماشین‌آلات تخصصی است که در ادامه متدهای استاندارد کارگاهی معرفی می‌گردد:

• دستگاه‌های پولیش سنترلس چند ایستگاهی (Multi-Head Centerless Machines): در این ماشین‌آلات، لوله یا شفت بدون نیاز به سوراخ‌مرغک، بین چرخ تنظیم‌کننده زاویه‌دار (Regulating Wheel) و تسمه سنباده نواری هدایت می‌شود. حرکت دورانی هم‌زمان با پیشروی محوری پیوسته، سطحی کاملا متقارن با خطای انحراف دایره‌ای (Circularity) زیر ±۰.۰۰۵ میلی‌متر تولید می‌کند. سرعت خطی تسمه‌های ساینده در این دستگاه‌ها بین ۲۵ الی ۳۵ متر بر ثانیه تنظیم می‌گردد تا بدون ایجاد تنش پسماند براده‌برداری یکنواخت صورت گیرد.
• سیستم‌های سنگ‌زنی و پرداخت داخلی لوله (Internal Tube ID Polishing): برای پرداخت جداره درونی سیلندرهای هیدرولیک و لوله‌های مخازن دارویی، از شفت‌های بلند دورانی با هدهای انبساطی مجهز به سنباده‌های دانه‌ریز و مایع صابون روانکار استفاده می‌شود تا ناهمواری‌های خط جوش داخلی کاملا محو شده و زبری داخل به Ra ۰.۲ میکرومتر برسد.
• ایستگاه‌های پرداخت متغیر پرتابل و کارگاهی: جهت پرداخت خم‌ها، اتصالات اسپول و مقاطع زانویی لوله که امکان ورود به خطوط مستقیم سنترلس را ندارند، از ابزارهای بادی مدور با تسمه‌های ساینده منعطف زیرکونیومی بهره‌برداری می‌گردد.
• گیلانس‌های دوار با صابون‌های پولیش اکسید آلومینیوم و کروم: برای دستیابی به بازتاب آینه‌ای کامل بدون خطوط سایشی، قطعات از ایستگاه‌های نمدی عبور کرده و فاز فینیشینگ نهایی را با گیلانس‌های نرم کتان تجربه می‌کنند.

دستورالعمل انتخاب ساینده و ترکیبات واکس بر مبنای آلیاژ لوله

انتخاب نوع دانه ساینده و روغن پرداخت نقش حیاتی در جلوگیری از ایجاد تغییر شکل پلاستیک در جداره لوله دارد:

• لوله‌های استنلس استیل ۳۰۴ و ۳۱۶L: سنباده‌های زیرکونیومی (Zirconia Alumina) و سرامیکی با خاصیت خودتیزشوندگی بالا به همراه واکس سبز اکسید کروم جهت جلوگیری از ایجاد آلودگی‌های فرومغناطیسی بر سطح استیل.
• لوله‌های آلومینیومی و آلیاژهای ۶۰۰۰: به کارگیری تسمه‌های سنباده کاربید سیلیسیم با پوشش ضدچسبندگی استئاراتی (Anti-Clogging) و صابون‌های پایه چربی حیوانی برای ممانعت از مسدود شدن حفرات ساینده.
• لوله‌های برنجی و مسی تاسیساتی: سنباده‌های دانه‌ریز اکسید آلومینیوم نرم به همراه خمیر تریپولی قهوه‌ای جهت صیقل سریع بدون اعمال فشار حرارتی مخرب.
• شفت‌های فولادی کربنی و آلیاژی (CK45 و MO40): سنباده‌های دانه سخت اکسید آلومینیوم با خنک‌کاری پیوسته امولسیون آب‌صابون پیش از عملیات سنگ‌زنی دقیق و آبکاری.